微種植釘輔助上頜快速擴弓治療成人阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征的研究進展

丁玲敏，紀雅寧，錢素婷，林 軍

阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征(obstructive sleep apnea and hypopnea syndrome, OSAHS)是一種常見的慢性睡眠相關的呼吸障礙疾病，嚴重影響了患者的生活品質，除了夜間睡眠質量下降帶來的白天嗜睡、注意力降低等危害，還與心腦血管疾病、糖尿病和認知障礙有著密切相關性[1]。

成人OSAHS的治療方法主要包括手術治療與保守治療。其中氣道正壓通氣療法(continuous positive airway pressure，CPAP)是目前治療中重度OSAHS最有效、最安全的非手術方法。近些年，隨著微種植體輔助上頜快速擴弓(mini-implant assisted rapid maxillary expansion， MARME)和手術輔助上頜快速擴弓(surgically assisted rapid maxillary expansion，SARME)技術的出現與成熟，口腔治療的介入給OSAHS患者帶來新的治療方法。

目前上頜擴弓對OSAHS的治療應用較多在兒童及青少年群體展開，并得到了較好的療效[2]。對于成人OSAHS治療方法，國內外從口腔醫學角度的研究還較少。本文將關于微種植釘輔助上頜快速擴弓對于成人OSAHS的治療情況、治療效果作一簡要綜述，為臨床治療提供參考。

1 成人OSAHS概況

1.1 定義、流行病學調查

OSAHS是指在睡眠期間反復發生完全或部分的上氣道塌陷，呼吸暫停持續時間大于10 s。同時伴有口鼻腔呼吸氣流較基礎水平下降、血氧飽和度 (SaO2)下降的低通氣情況。通常用睡眠呼吸暫停低通氣指數(apnea hypopnea index， AHI)來評估OSAHS的嚴重程度。AHI是指每小時睡眠中呼吸暫停和通氣不足的次數(輕度：5～14次；中度：15～30次；重度：大于30次)。2014年第三版睡眠類疾病國際分類中成人OSAHS診斷標準為：睡眠過程中反復發生呼吸暫停、低通氣或存在與呼吸相關的覺醒或AHI≥5次/h，并伴有嗜睡癥狀或相關疾病(高血壓、冠心病、糖尿病、情緒紊亂等)。當AHI≥15次/h，患者即使不存在以上癥狀，也可診斷為OSAHS[3]。

近些年，隨著對生活質量的重視及醫療水平的提高，OSAHS患者的就診率逐漸提高，OSAHS開始作為一種常見病出現在生活中。在早期研究中就已發現男性比女性更容易發生OSAHS。基于現有的人群研究，以AHI≥5次/h為臨界值，OSAHS患病率成年男性約為14%，成年女性約為5%[4]。OSAHS可發生在任何年齡，發病率會隨著年齡的增長而急劇上升[5]。

除了呼吸暫停外，OSAHS會導致打鼾，睡眠中斷，睡眠期間煩躁、多尿和大量出汗等表現。此外，OSAHS還會促進心血管疾病(冠心病、高血壓、腦卒中)、代謝類疾病(糖尿病)、肥胖甚至抑郁癥的發生，對認知功能也會產生一定的影響。因此，OSAHS會給患者生活帶來重大影響，對醫療保健系統也會造成重大負擔，需要引起患者、醫生以及社會重視，做到早發現、早診斷、早治療。

1.2 病因及機制

關于病因目前尚未明確，已知OSAHS與顱面神經肌肉調控有關，具體的相互作用關系還未知。據報道，肌肉中炎癥浸潤、神經元功能障礙以及肌肉萎縮、變性是OSAHS病理生理學中普遍存在的改變[6]。相關風險因素有：年齡、肥胖、性別、種族、吸煙、飲酒等。導致口咽間隙縮小的解剖學改變是OSAHS發生的生理學基礎。尤其是舌根和咽壁區域的肌肉松弛[7]。Valarelli等[8]對72例不同程度的OSAHS患者通過側位片和吞咽運動評估發現OSAHS患者存在不同程度的咽部狹窄、肌肉功能降低以及舌骨位置較低的情況。

1.3 診斷和治療方法

多導睡眠圖(polysomnography，PSG)是診斷OSAHS的金標準。PSG需要患者在醫院進行8 h的睡眠監測，并有相應的評分標準，以此進行疾病的診斷、分級和效果評估。PSG測試可以檢測由于淺呼吸引起的二氧化碳升高(高碳酸血癥或換氣不足)，并監測癲癇發作或異態睡眠，還記錄RME睡眠和非RME睡眠相關睡眠障礙、身體姿勢(仰臥和非仰臥)以及與不同睡眠階段相對應的肌肉張力變化[9]。家庭睡眠呼吸暫停測試(home sleep apnea test，HSAT)也被用于評估患者的睡眠情況，但由于監測項目的差異，其監測結果經常會低估OSAHS的嚴重程度。此外，還可以根據睡眠史、簡單的上呼吸道檢查和快速驗證的篩查工具(如STOP-BANG或Epworth量表)進行OSAHS的簡單篩查。

OSAHS的治療分為非手術治療和手術治療。前者主要有：氣道正壓通氣治療、口腔矯治器、行為干預療法、減肥、激素藥物治療等。手術治療包括懸雍垂-腭咽成形術、氣管切開術、正頜手術、舌下神經刺激術[6]。

目前對于中重度OSAHS的首選治療是氣道正壓通氣療法(continuous positive airway preasure, CPAP)。Batool-Anwar等[10]通過Calgary睡眠呼吸暫停生活指數量表、Beck抑郁量表、情緒狀態量表等，對接受CPAP的患者進行生活質量和情緒、嗜睡情況的評估，發現經CPAP治療后，OSAHS患者不但生理健康狀況得到了改善，情緒積極性以及白天嗜睡情況都有所好轉。但由于CPAP具有設備依賴性以及鼻充血、皮膚壓迫、胸部耳部不適等不良反應，影響患者的接受度和依從性[11]。

2 MARME在OSAHS治療中的現況

2.1 上頜快速擴弓對OSAHS的治療及MARME擴弓

口腔治療中最常見的為下頜前伸牽引器、舌牽引器和軟腭上抬器。最近幾年，大量研究表明，上頜快速擴弓(rapid maxillary expansion，RME)是治療上頜縮窄兒童OSAHS的有效方法。RME最早于1860年由Angle醫師提出，最早用于治療兒童、青少年的上下牙齒-頜骨橫向不調，它可以通過打開腭中縫及上頜周圍組織，擴大鼻腔的大小并顯著增加通過鼻氣道的氣流。

Cistulli[12]首次建議使用RME作為治療成人OSAHS的療法。但是傳統RME在擴開上頜骨的同時，會使支抗牙產生不必要的頰向傾斜，也會造成頰側牙槽骨的吸收，導致骨開窗、骨開裂或牙根吸收等不良反應[13]。隨著患者年齡的增加，上頜骨的骨骼發育情況更為成熟，骨性擴弓的成功率及表達率會隨之下降[14]。

MARME是一種借助微種植釘暫時支抗裝置以增強上頜擴弓力量的裝置，通過腭部支抗釘將矯治力直接施加到上頜骨，對于打開腭中縫、顴上頜連接、翼上頜連接的直接作用力更大，較傳統的RME骨性擴弓效果更明顯，減輕了支抗牙過度頰傾的不良效應[15]。目前應用較多的一種MARME為MSE(maxillary skeletal expansion)，由加利福尼亞大學洛杉磯分校的Won Moon教授發明,需要于上頜兩側第一前磨牙和第一磨牙處放置帶環，并在硬腭后緣(第一磨牙對應區域)、腭中縫兩側分別植入微種植釘[16-17]。

對于成人OSAHS患者，臨床研究已證明通過SARME可以一定程度上改善OSAHS癥狀[18-19]。Vinha等[20]發現成人OSAHS患者SARME術后AHI降低56.2%，Epworth量表得分降低42.2%。但關于MARME能否作為治療成人OSAHS的方式，目前尚未有明確結論。臨床研究表明成人OSAHS患者接受MARME后，也可以取得與兒童同樣的擴弓效果[21]。

2.2 MARME對于上頜骨的擴弓效應

Lee等[22]通過對上頜骨MSE擴弓的三維有限元模型分析的研究，發現在使用MSE擴弓時，最大應力集中于微種植釘及腭中縫周圍，牙根周圍幾乎無應力分布，第一前磨牙區域有少量的應力。Boryor等[23]通過對頭骨擴弓前后的三維有限元分析發現擴弓過程中上頜骨應力最高，整個顱骨都有應力分布，顳骨在水平方向上也有所移動。Song等[24]對15例青春晚期患者擴弓前后顴上頜復合體(zygomaticomaxillary complex， ZMC)的標記點進行對照研究，發現MSE擴弓后ZMC在橫向水平尺寸有所增加，且呈上小下大的倒“V”型擴張[25]。這些證據恰好與先前研究發現的，擴弓阻力主要來源于腭中縫和翼上頜縫相對應，說明MSE可有效用于松解腭中縫，打開上頜骨縫，達到骨性擴弓的目的，且對于上頜骨整體均有橫向擴張的效應，而不單是實現牙齒的橫向移動。

2.3 MARME對鼻腔、氣道體積的改變及流體動力學變化

Li等[26]通過對22例成年患者MARME擴弓前后CBCT影像的重疊分析，發現擴弓后鼻腔和咽部的垂直向及水平向大小、體積顯著增加，下咽部容積沒有顯著性改變。Kim等[27]對14例MSE擴弓成人患者進行擴弓前(T0)、擴弓完成即刻(T1)、擴弓完成后一年(T2)的CBCT進行鼻腔及鼻咽部體積的測量。結果表明T1期鼻腔體積較T0期有顯著增加(增加量為15.3%)，且在T2期維持良好。鼻咽部體積在T1期并無明顯增加，在T2期結果顯示增加10.5%，分析可能與保持期間鼻腔側壁的軟組織適應性改建有關。采取MARME的一項研究表明，擴弓后鼻腔體積增加量為17.9%～23.3%[28]。

鼻腔及氣道體積的增加并不能直接說明擴弓后有利于改善鼻部通氣。計算流體動力學(computational fluid dynamics, CFD)是一種方便、可靠且無創、精確的評估工具，用于模擬上呼吸道的內部流體動力學。CFD可以提供對氣道壓強和流速的精確模擬[29-30]。因此，關于氣道的流體動力學的研究可以為RME有助于改善OSAHS提供理論支持。

Ghoneima等[31]等運用CFD進行擴弓前后氣道氣體流速分析，發現擴弓后氣道幾何形狀發生了一定變化，鼻腔、鼻咽及氣道最狹窄處體積都有所增加，尤其是鼻腔體積。壓力從-14.6 Pa降至-9.3 Pa，流度從2.2 m/s下降到1.5 m/s[31]。Hur等對患有OSAHS的成年患者進行MARME擴弓治療，使用3D-CFD分析進行上呼吸道氣流進行測量，發現MARME降低通氣阻力并改善鼻腔通氣狀況[32]。Zhao等[33]對1例青少年患者進行MSE擴弓前后的CBCT影像進行氣道的3D模型重建，對比治療前后，發現患者的咽部橫截面積顯著增大，尤其是口咽部，鼻腔部的呼吸道阻力降低最為明顯。口咽部明顯改善的可能機制是MSE擴弓后舌體抬高，舌根部軟組織的避讓擴大了咽部氣道。也可能是由于上頜擴弓后，連接上腭的腭舌肌和腭咽肌等肌肉產生張力，發生前移位[34]。Won Moon的病例報告顯示，一后牙反牙合伴睡眠期間呼吸障礙成年女性患者，在接受MSE擴弓治療后，且未進行其余呼吸治療及體重控制情況下，AHI由7.9降至1.5，睡眠質量和患者主觀感受得到改善[20]。有學者對伴有口呼吸的上頜狹窄患者進行MSE擴弓治療后，發現氣道容積由16 058 mm3增加至21 835 mm3，同時吸氣肌群力量得到改善，經鼻呼吸氣量顯著增加30.45%。氣道容積的增加可能使得患者增強鼻呼吸的功能，從而改變舌體姿勢和肌肉動力學，進一步增加氣道容積[21]。

2.4 MARME對上腭以及舌體位置的改變

MARME對于上頜骨的擴弓效果受硬腭厚度的影響。上頜擴弓表達率與硬腭厚度成負相關[26]。擴弓后腭部位置下降及橫向擴張對舌體有更好的支撐作用，降低舌后墜的可能[35]。Iwasaki等發現兒童在使用擴弓后可以上抬舌體位置，擴大咽部體積。舌體姿勢位的改善可能是為了保持腭部內外部的壓力平衡，補償擴弓后頰側軟組織壓力的增大[36-37]。年輕患者在上頜擴弓治療后可能會發生下頜姿勢的改變，這些變化也可能影響上呼吸道的體積變化[38]。

2.5 MARME對顳下頜關節及下頜位置的影響

快速擴弓打開腭中縫后，不僅發生上頜骨的橫向變化，對垂直向及矢狀向均有影響，包括顳下頜關節[39]。Torres等[40]通過Meta分析發現對處于生長期患者進行上頜快速擴弓，短期內髁突-關節窩位置可能會有所改變，但是不會影響關節盤的位置和形態。有學者通過對14例處于生長發育期的Ⅱ類2分類患者進行上頜擴弓以及解除前牙內傾打開咬合后，對治療前后的關節前間隙、關節上間隙、關節后間隙、關節窩深度以及髁突長軸與正中矢狀面夾角、髁突幾何中心到矢狀面垂直距離進行測量[41]。結果顯示下頜位置前移，下頜骨尺寸增加，但是治療前后的關節間隙、關節窩深度等其余指標并無顯著的統計學差異。所以，上頜擴弓并不會影響顳下頜關節的位置。并且對于尚有生長發育潛力的患者，髁突的適應與改建能力較強，且盡早解除上頜對于下頜的限制有助于建立良好的咬合關系。

多名學者發現年輕成人MSE擴弓后下頜矢狀向及垂直向位置均無明顯變化，但SN-GoGn角度有增大趨勢。對于擴弓后下頜是否會發生順時針旋轉仍存在一定爭議[20,42]。

3 小 結

MARME擴弓后改善OSAHS癥狀的可能機制為腭中縫被打開后鼻咽腔的三維寬度擴大，鼻腔外側壁向側方移動，增加鼻腔體積，吸氣時負壓減小，降低咽腔氣道側壁塌陷的可能性，降低鼻氣道阻力，使鼻通氣順暢，OSAHS癥狀得到了有效改善。但是這方面的研究還存在一定的不足。首先，MARME可以增加上呼吸道容積，從而改善通氣功能。但是由于擴弓觀察時間較短(一般均為半年至一年)，軟組織還未完全適應硬組織的改變，造成對相應區域體積變化的不準確測量。研究中對于腭部后區、舌體位置的變化結果不一[24]。其次，氣道容積受CBCT拍攝時患者的頭位影響較大。后期研究中可借助錐體角度輔助判斷頭位一致性[33]。在現有臨床研究中，針對MARME擴弓前后患者進行通氣改善方面相關的主觀資料尚缺乏。

據報導，MARME作為一種非手術治療，擴弓成功率為84%～87%[43]。它拓寬了上頜骨性擴弓的年齡范圍，讓青春后期及年輕成人的OSAHS患者也可以嘗試上頜擴弓來改善通氣狀態。MARME可以一定程度上增加鼻腔及上氣道的容積，尤其是咽部的狹窄區域，減小呼吸道阻力。雖然并不能從根本上治愈OSAHS，但可以成為改善上頜狹窄患者的通氣狀況，維持呼吸道通暢的一種可選擇的保守方法[44]。對于中重度OSAHS患者，單純的MARME無法有效改善通氣狀況，需要與睡眠呼吸科醫師多學科會診，為患者制定個性化、高效性的綜合方案。